輪胎的滾動阻力可以在相當(dāng)大的程度上影響能源消耗和污染物排放。
目前開發(fā)的環(huán)保輪胎就是滾動阻力較低的輪胎產(chǎn)品,可以減少能量損耗,提升發(fā)動機(jī)效率,排放會隨之降低。
例如:錦湖的ECO ECSTA KU 28、SOLUS ECO KH19
2010-08-26 15:46
回答:匿名
近十年來環(huán)保輪胎已經(jīng)成為全球輪胎工業(yè)的發(fā)展主流。環(huán)保輪胎的開發(fā)主要集中在輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計;骨架材料、補強(qiáng)填充材料、各種輪胎生產(chǎn)所需要的加工助劑等方面選擇。
結(jié)構(gòu)設(shè)計
減少滾動阻力、延長使用壽命是輪胎應(yīng)用過程中節(jié)能主要途徑,輪胎滾動阻力消耗的燃油占汽車總油耗的14.4%,而其中由胎面產(chǎn)生的滾動阻力占輪胎滾動阻力近50%,因此對胎面設(shè)計成為降低滾動阻力開發(fā)環(huán)保輪胎的最基本要求。
目前環(huán)保輪胎的胎面結(jié)構(gòu)主要朝雙層胎面和發(fā)泡胎面方向發(fā)展。雙層胎面具有高速、穩(wěn)定、耐磨及生熱低優(yōu)點,一般由胎面和胎面基部兩部分構(gòu)成,有關(guān)文獻(xiàn)報道,胎面動態(tài)模量大于胎面基部動態(tài)模量,胎面基部厚度與胎面厚度之比為0.25~0.70。發(fā)泡胎面是由發(fā)泡橡膠制成的,除胎面膠的一般組分外,還含有結(jié)晶型同立構(gòu)1,2-聚丁二烯,再配合發(fā)泡劑、抗氧劑等其他助劑,試驗表明發(fā)泡胎面制備的輪胎在潮濕特別是冰面上具有良好制動和牽引性能,同時還具有較低的滾動阻力,目前米其林、普利司通等公司均有專利技術(shù),并已成功生產(chǎn)與應(yīng)用多年。
除了通過對胎面設(shè)計降低滾動阻力外,對于胎體設(shè)計引起高度重視,如子午線結(jié)構(gòu)輪胎比斜交胎行駛速度更快、更安全和舒適,同時子午線輪胎可以使輪胎無內(nèi)胎化成為可能,延長了輪胎的使用壽命;另外通過研究意識到輪胎的斷面增大時,滾動阻力成明顯下降趨勢,因此目前輪胎胎體結(jié)構(gòu)首選子午線結(jié)構(gòu)外,胎體設(shè)計向低斷面方向發(fā)展。
另外采用芳綸帶束層替代鋼絲帶束層可以有效減小輪胎質(zhì)量,也可以有效降低輪胎的滾動阻力。
材料選擇
環(huán)保輪胎的設(shè)計與開發(fā),主要應(yīng)從選擇合適的膠種和配合劑,輔助輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計,期望達(dá)到降低胎面滾動阻力并保證抗?jié)窕劝踩阅?;填充材料和加工助劑則優(yōu)選高性能、綠色無毒無害加工助劑品種。前者應(yīng)用主要保證輪胎的節(jié)能與安全;后者選擇主要保證輪胎綠色化和報廢后再利用不污染環(huán)境。
◆ 橡膠材料
近年來國內(nèi)外橡膠生產(chǎn)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu),針對環(huán)保輪胎的發(fā)展需求,通過聚合物分子定向設(shè)計等技術(shù)使用,對原有橡膠品種進(jìn)行改性,開發(fā)出多種新型橡膠品種應(yīng)用環(huán)保輪胎所需要的部位。主要品種有環(huán)氧化天然橡膠、接枝天然橡膠、溶聚丁苯橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚氨酯彈性體和聚丁二烯橡膠等。
環(huán)氧化天然橡膠是天然橡膠經(jīng)過化學(xué)改性得到特種橡膠品種,與白炭黑結(jié)合性能好,作為胎面膠,可以降低滾動阻力和增加潮濕抓著力。
接枝天然橡膠是目前研究最多的是甲基丙烯酸甲酯與天然橡膠接枝共聚,具有良好耐沖擊性能等優(yōu)異性能,主要用于無內(nèi)胎輪胎的氣密層,同時與丁苯橡膠共混,作為胎圈三角膠膠料,可以保持鋼絲圈的形態(tài)穩(wěn)定。
溶聚丁苯橡膠是目前最廣泛用于環(huán)保輪胎胎面膠,使用溶聚丁苯橡膠作為胎面膠比乳聚丁苯橡膠滾動阻力減少20%~30%,目前米其林公司生產(chǎn)的環(huán)保綠色輪胎多采用溶聚丁苯橡膠作為胎面膠,國內(nèi)外關(guān)于溶聚丁苯橡膠研究與開發(fā)報道較多,我國燕山石化研究院開發(fā)與國際先進(jìn)水平相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品,齊魯石化橡膠廠已投入工業(yè)化生產(chǎn)。
聚異戊二烯橡膠中的3,4-聚異戊二烯橡膠與苯乙烯、丁二烯的三聚物,作為胎面膠可以明顯改善滾動阻力和濕路抓著力;國內(nèi)專利報道采用負(fù)載鈦催化異戊二烯本體沉淀聚合方法合成反式-1,4-聚異戊二烯橡膠,代替丁苯橡膠作為胎面膠,制備的輪胎可以有效的降低油耗。
聚氨酯彈性體作為輪胎制備材料的研究在近年有很多的報道,與傳統(tǒng)橡膠相比具有滾動阻力小、耐磨性能強(qiáng)、重量輕等優(yōu)點,同時加工過程不需要添加炭和芳烴油,目前國外主要輪胎公司開發(fā)并生產(chǎn)出采用聚氨酯彈性體為材料的輪胎,不過聚氨酯彈性代替橡膠,成本比較高。
另外主要用于胎側(cè)的聚丁二烯橡膠、特別適用于無內(nèi)胎輪胎丁基橡膠、防滑的發(fā)泡橡膠等品種,都是制備各種類型環(huán)保輪胎的主要橡膠材料。
橡膠材料是生產(chǎn)環(huán)保綠色輪胎的關(guān)鍵材料,尤其是體現(xiàn)在節(jié)能方面,有關(guān)橡膠材料使用改變輪胎一些性能對比實驗報道非常多,以下將一些新型橡膠材料與傳統(tǒng)的橡膠為材料生產(chǎn)輪胎部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行對比,供業(yè)內(nèi)人士參考。
◆ 骨架材料
骨架材料的合理選擇可以滿足保持輪胎形狀穩(wěn)定和支撐負(fù)荷同時,還可以減輕輪胎質(zhì)量、降低汽車噪音、提高使用壽命等功能。骨架材料除鋼絲外主要是各種簾線。環(huán)保輪胎簾線的研究與應(yīng)用主要向高強(qiáng)度和輕量化方向發(fā)展。目前國內(nèi)外研究主要集中在高強(qiáng)力人造絲、新型聚酰胺尼龍、玻璃纖維、芳綸等。其中芳綸的應(yīng)用倍受關(guān)注,芳綸作為骨架材料具有強(qiáng)度高、耐切割能力強(qiáng)、減少鋼絲用量從而導(dǎo)致輪胎輕質(zhì)量化和易回收、節(jié)約燃料等。目前德國鄧祿普成功開發(fā)生產(chǎn)出芳綸為骨架材料超輕量綠色輪胎。我國許多橡膠制品也開始選擇芳綸作為骨架材料,預(yù)計在輪胎中應(yīng)用為期不遠(yuǎn)。
◆ 填充補強(qiáng)材料
環(huán)保輪胎要求低滾動阻力、高安全性能和耐久性,新型橡膠材料的使用,就需要考慮補強(qiáng)和填充材料的合理配合,因此許多新型填充補強(qiáng)材料被開發(fā)并投入應(yīng)用。
特殊結(jié)構(gòu)炭黑,如高性能和低滯后損失炭黑,尤其是聚集體尺寸分布較寬、表面活性高的納米結(jié)構(gòu)低滯后炭黑逐漸進(jìn)入規(guī)?;瘧?yīng)用階段。
環(huán)保綠色輪胎開發(fā)與應(yīng)用,徹底改變了填充補強(qiáng)材料體系,通過使用特殊的聚合物材料和白炭黑/硅烷體系,可以獲得較高的濕路面牽引力和剎車性能,并降低滾動阻力使燃料消耗降低5%左右,因此國外在輪胎生產(chǎn)中逐漸采用白炭黑代替炭黑,在歐洲原裝胎市場上,用于轎車輪胎胎面膠配方的使用白炭黑/硅烷體系已超過80%,除用于胎面膠外,將白炭黑用于胎體膠也可以進(jìn)一步降低生熱和滾動阻力,同時保持較高耐磨性能。
近年來固特異公司采用以玉米淀粉衍生物為基料的新型填充劑,不僅自然環(huán)保,而且可以降低滾動阻力和提高耐水滑性能,引起許多炭黑生產(chǎn)公司的關(guān)注。
◆ 橡膠助劑
隨著環(huán)保綠色輪胎的風(fēng)行,橡膠助劑發(fā)展逐漸趨于綠色化和高效化,一方面提高輪胎的性能;另一方面保證輪胎廢棄后不含有有毒有害的化學(xué)物質(zhì)。
防老劑,主要采用耐水抽出和不易變色的防老劑4020替代防老劑4010NA;二氫化喹啉類防老劑RD替代有致癌嫌疑的防老劑??;另外值得關(guān)注的無黑色污染的烴化聚酚類防老劑、如日本住友化學(xué)公司開發(fā)生產(chǎn)的Antigene FR;瑞士汽巴-嘉基公司開發(fā)出來的抗氧劑新品種IRGANOX1520等。
促進(jìn)劑,主要選用不產(chǎn)生亞硝胺硫化促進(jìn)劑品種,如促進(jìn)劑NS、CBS等,另外還有促進(jìn)劑TBSI、TBZTD、CBBS等。
加工助劑,應(yīng)主要采用一些高性能環(huán)保品種,如抗硫化返原劑Perkalink900、蜜胺類防焦劑中HTM、多功能助劑TiBTM、替代間苯二酚的有機(jī)胺類AIR系列粘合劑、替代有毒塑解劑五氯硫酚的物理化化學(xué)復(fù)合塑解劑HTA等。
2010-08-26 15:42
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現(xiàn)在提倡的低碳的
2010-08-26 15:41
回答:匿名
環(huán)保節(jié)能型的輪胎是比較時尚的說法,一般來說就是指憑借創(chuàng)新的技術(shù),具有節(jié)省燃油、環(huán)境保護(hù)的優(yōu)點。在一些大的輪胎品牌生產(chǎn)商,我所知普利司通的綠歌伴系列比較突出,通過采用最新的環(huán)保技術(shù)——ECOPIA化合物,有效減少摩擦產(chǎn)生的熱量,降低了能量損失,從而改善滾動阻力。另外, 還可以防止汽車行駛中輪胎變形,從而減小滾動阻力。我看官方的介紹說,日本自動車輸送技術(shù)協(xié)會的實車測試,與以往品相比,EP100A可以減小25%的滾動阻力,從而節(jié)省約6.2%的油耗。這個數(shù)據(jù)僅供大家參考。
2010-08-27 11:39
回答:匿名